Question

【題目】利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如圖：

已知：①硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。

②常溫下，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表：

③Cr(OH)(H2O)5SO4是難溶物。

陽(yáng)離子		Fe3＋	Mg2＋	Al3＋	Cr3＋
沉淀完全時(shí)的pH		3.7	11.1	5.4(＞8溶解)	9(＞9)溶解

（1）實(shí)驗(yàn)室用18.4mol·L－1的濃硫酸配制480 mL2mol·L－1的硫酸，需要量取濃硫酸___mL；配制時(shí)所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外，還需____。

（2）H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，寫出此反應(yīng)的離子方程式：_____。

（3）加入NaOH溶液使溶液呈堿性，既可以除去某些雜質(zhì)離子，同時(shí)又可以將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為___(填微粒的化學(xué)式)。

（4）鈉離子交換樹(shù)脂的反應(yīng)原理為Mn＋＋nNaR=MRn＋nNa＋，則利用鈉離子交換樹(shù)脂可除去濾液Ⅱ中的金屬陽(yáng)離子有___。

（5）寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__。

（6）沉淀滴定法是測(cè)定粒子濃度的方法之一，為了測(cè)定某廢水中SCN－的濃度，可用標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定待測(cè)液，已知：

銀鹽性質(zhì)	AgCl	AgI	AgCN	Ag2CrO4	AgSCN
顏色	白	黃	白	磚紅	白
Ksp	1.8×10－10	8.3×10－17	1.2×10－16	3.5×10－11	1.0×10－12

滴定時(shí)可選為滴定指示劑的是___(填編號(hào))，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___。

A．NaCl B．K2CrO4 C．KI D．NaCN

Answer 1

【答案】54.3 500mL容量瓶、膠頭滴管 2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O72-＋8H＋ CrO42- Mg2＋、Ca2＋ 2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－ B 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，出現(xiàn)磚紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不改變

【解析】

（1）根據(jù)大而近的原則，選用容量瓶的規(guī)格，再進(jìn)行計(jì)算；

（2）H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，而確定反應(yīng)物及生成物再配平；

（3）根據(jù)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，利用勒夏特列原理確定；

（4）對(duì)調(diào)節(jié)pH=8后，溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行樹(shù)脂交換；

（5）SO2與CrO42-反應(yīng)生成Cr(OH)(H2O)5SO4和SO42-，確定反應(yīng)主體，再配平氧化還原反應(yīng)；

（6）根據(jù)Ksp大小及現(xiàn)象確定指示劑。

（1）配制480 mL2mol·L－1的硫酸時(shí)，應(yīng)選用500mL的容量瓶，配制完成后再量取480mL溶液；根據(jù)c1×V1=c2×V2，V1=c2×V2/c1=2mol·L－1×0.5L/18.4mol·L－1=54.3mL；

（2）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，反應(yīng)物為Cr3＋、H2O2和水，生成物為Cr2O72-和H+，利用化合價(jià)升降法配平，離子方程式為2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O72-＋8H＋；

（3）已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，加入NaOH溶液時(shí)，堿性增強(qiáng)，消耗氫離子，生成CrO42-；

（4）調(diào)節(jié)pH=8時(shí)，根據(jù)溶液的pH表，除去溶液中的Fe3＋、Al3＋，溶液中陽(yáng)離子仍舊剩余Mg2＋、Ca2＋，利用鈉離子交換樹(shù)脂可除去Mg2＋、Ca2＋；

（5）根據(jù)流程可知，SO2與CrO42-反應(yīng)生成Cr(OH)(H2O)5SO4和SO42-，根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，反應(yīng)物還有水，利用化合價(jià)升降法配平、補(bǔ)充缺少項(xiàng)，離子方程式為2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－；

（6）A．選用NaCl作指示劑時(shí)，多滴加一滴硝酸銀溶液時(shí)，產(chǎn)生白色的氯化銀沉淀，與AgSCN現(xiàn)象相同，無(wú)法判斷終點(diǎn)，A錯(cuò)誤；

B．K2CrO4作指示劑，Ksp（Ag2CrO4）＞Ksp（AgSCN）,多滴加一滴硝酸銀溶液時(shí)，SCN-已沉淀完全，則立即產(chǎn)生磚紅色沉淀，可判斷滴定終點(diǎn)，B正確；

C．KI作指示劑，Ksp（AgSCN）＞Ksp（AgI），滴加硝酸銀時(shí)，先生成AgI沉淀，無(wú)法判斷滴定終點(diǎn)，C錯(cuò)誤；

D．NaCN作指示劑，Ksp（AgSCN）＞Ksp（AgCN），滴加硝酸銀時(shí)，先生成AgCN沉淀，且均為白色沉淀，無(wú)法判斷滴定終點(diǎn)，D錯(cuò)誤；

答案為B。

根據(jù)以上分析可知滴定終點(diǎn)時(shí)，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，出現(xiàn)磚紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不改變。